中國研發新型空氣呼吸引擎 有望助力超音速飛行器及導彈

中國近日揭曉了一款新型的空氣呼吸引擎,該引擎有潛力取代現今的渦輪-拉姆噴氣系統,並改變未來戰鬥機和導彈達到超音速的方式。這款所謂的反轉拉姆噴氣引擎由中國科學院(CAS)的研究人員開發,項目由中國科學院院士、工程熱物理專家徐建中博士主導。該引擎設計旨在從靜止狀態連續運行到超過馬赫 6,旨在消除多種推進系統的需求,這是高速飛行面臨的最大挑戰之一。根據團隊的說法,經過三十多年的努力,原型已經完成並經過實驗驗證。儘管仍在開發中,但該引擎有望顯著提升軍事和航空航天能力。

研究人員的下一步是將其適應於不同類型的飛機,並進行現實世界的飛行測試。徐建中在2026年3月接受《中國科學日報》訪問時表示,中國開發新原理引擎是打破西方壟斷、甚至超越西方的戰略選擇。

傳統的超音速推進依賴兩種不同的推進系統:一種是處理速度高達馬赫 3 的渦輪引擎,另一種是用於更高速度的拉姆噴氣引擎。然而,這種雙系統概念複雜、笨重且存在操作風險。特別是在爬升或機動飛行期間,模式轉換時氣流和燃燒條件可能會使系統不穩定。為了解決這個問題,新設計配備了兩組反向轉動的壓縮機葉片。

根據《南華早報》的報導,反轉拉姆噴氣引擎設計使其能在整個飛行範圍內運行,從起飛到超音速,而無需切換推進模式。通過整合渦輪和拉姆噴氣技術,這一概念可追溯至二戰結束時期,科學家們去除了無效的死重,簡化了模型。徐建中表示,反轉壓縮機是該系統架構的主要創新。由於高壓和低壓轉子以相反方向旋轉,該引擎能夠維持相對速度並降低絕對轉速,從而減少葉片和圓盤上的離心力。

這一概念顛覆了必須減少衝擊波的觀念,反而是利用衝擊波進行壓縮。這消除了高壓和低壓階段之間的導向葉片的需求,並導致結構更為緊湊。《中國科學日報》強調了這一創新方法。兩級葉片的增壓能力相當於傳統四至六級葉片的能力,且重量和體積顯著減少。

反轉拉姆壓縮機的概念早在2000年便已提出。團隊花了多年時間克服技術障礙,特別是在葉片級聯設計和實驗驗證方面。到2009年,該項目已獲得機構支持。這是該引擎首次在功能單元中展示。如果能適應於現實世界使用,將能顯著減輕超音速導彈的引擎重量,並有望增加射程、有效載荷和機動性。《南華早報》報導稱,這一發展正值全球超音速技術競爭加劇之際。在美國,像GE Aerospace和洛克希德·馬丁等公司正在測試重力引爆拉姆噴氣引擎,這些引擎專注於燃燒效率而非氣流壓縮。

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Henderson
Henderson 是 TechRitual Hong Kong 科技編輯,專注報導智能手機、消費電子產品、SIM 卡及流動通訊市場。自加入 TechRitual 以來,累計撰寫數千篇科技報導及產品評測,內容同步發佈至 SINA 及 Yahoo Tech 等主要平台。部分文章由 AI 工具輔助撰寫,經編輯團隊審閱及事實查核後發佈。